Vědci vyvinuli novou metodu, jak rozkládat škodlivé „navždy chemikálie“ tím, že je vystavují materiálu aktivovaným slunečním zářením.
Perfluorolylyl a polyfluorolylové látky (PFAS) jsou chemikálie nalezeny v mnoha Produkty domácnostivčetně nádobí, kosmetiky, dentální nití a vodotěsného oblečení. V souladu s jejich přezdívkou, chemikálie trvá tisíce let, než se rozpadnou, což jim umožňuje hromadit se v prostředí a našich tělech.
PFA jsou používány od 40. let 20. století. Zpočátku byli oceněni pro své nepřilnavé vlastnosti, ale nyní jsou spojeny s řadou dopady zdravívčetně zvýšených rizik Autoimunitní onemocnění, Vývojové poruchy, snížená plodnost a rakovina u lidí. To vedlo některé PFA k zakázce. Ale s vytvořením téměř 15 000 typů, zhruba 98% americké populace má tyto chemikálie v jejich krvi.
Nyní tým vědců našel způsob, jak rozložit chemikálie a snížit je na komponenty, které zahrnují fluorid, což je neškodný při nízkých dávkách. Zjistili svá zjištění 25. července v časopise Malý.
„Kontaminace PFAS nadále představuje globální zdravotní riziko a tento výzkum představuje kritický krok k bezpečnějším komunitám a čistším ekosystémům,“ vedoucí výzkumný pracovník Shearer CameronVědec materiálů na University of Adelaide v Austrálii, řekl v prohlášení.
Související: Vědci najdou jednoduchý způsob, jak zničit „navždy chemikálie“ – spravováním je
PFA dluží svou vytrvalost svým silným chemickým vazbám; Skládají se z hlavy (často nabitých molekul kyslíku) spojené s ocasem uhlík a fluor atomy. Aby se PFA degradovala, musí být tato vazba porušena – ale tento proces je velmi obtížné dosáhnout pomocí tradičních metod.
„Mnoho kontaminantů vody je degradováno přidáním reaktivní chemikálie, která se váže na uhlík,“ řekl Shearer. „V molekulách PFAS jsou však atomy uhlíku chráněny takovým způsobem, který tento proces téměř znemožňuje.“
V posledních letech vědci vyvíjejí metody rozkládání PFA pomocí materiálů zvaných fotokatalyzátory, které absorbují dopadající světlo, aby urychlily chemické reakce. Vědci za novou studií se změnili na fotokatalytický materiál zvaný kadmium india sulfid, známý pro svou schopnost uvolňovat reaktivní druhy kyslíku – nebo volných radikálů – poté, co byli vystaveni viditelnému světlu.
Po smíchání materiálu s jedním běžným PFA zvaným perfluorooctan sulfonát (PFOS) vědci sledovali, jak fotokatalyzátor absorboval světlo, aby generoval volné radikály, které zaútočily na atomy fluoru ve vazbě.
Za optimalizovaných podmínek to vedlo k „úplnému rozpadu“ přibližně 99% molekul PFOS. Vedlejší produkty byly složky, které vědci říkají, že mohou být izolovány a použity k výrobě aditiv zubních past a hnojiv.
„Materiály, které jsme se prostřednictvím našeho výzkumu vyvinuli, by mohly být použity jako součást řetězců léčby PFAS, které první zachycují a koncentrují PFA ve vodě, které pak mohou být degradovány vystavením našich materiálů aktivovaných světlem,“ řekl Shearer. „Plánujeme na této studii stavět prostřednictvím naší probíhající práce, která zlepšuje stabilitu materiálů dříve, než je lze použít na rozsáhlé systémy.“
